資源簡介

第8章 力 重力、彈力和摩擦力
【考情聚焦】
考試 命題 年份 重要考點 分值 題型 熱度
2014~2023 力的作用效果、力的示意圖、物體間力的作用是相互的 2~6 選擇題、填空題、作圖題、實驗探究題
彈簧測力計、重力方向、重心和力的大小計算、重力的估測
摩擦力的方向、探究影響摩擦力大小的因素、摩擦力的利用
課標 要求 2011版課標要求: 1.通過常見事例或?qū)嶒?了解重力、彈力和摩擦力,認識力的作用效果。 2.用示意圖描述力,會測量力的大小。 2022版課標新增要求: 3.探究并了解滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)。 4.了解同一直線上的二力合成
【回歸教材】
教材鏈接 人教:八下第七章P1~P14、第八章P23~P27　教科:八下第七章P2~P22　北師大:八下第七章P22~P48
知識清單
考點1 力
1.定義:力是物體對物體的作用,發(fā)生作用的兩個物體,一個是施力物體,另一個是受力物體。
2.物體間力的作用是相互的,施力物體同時也是受力物體。
3.力的三要素:大小、方向和作用點,它們會影響力的作用效果。
4.力的作用效果:(1)力能改變物體的運動狀態(tài);(2)力可以改變物體的形狀。
5.力的單位為牛頓(N)。
考點2 重力、彈力、摩擦力
重力 彈力 滑動摩擦力
定義 由于① 而使物體受到的力叫作重力,通常用字母② 表示 物體由于發(fā)生③ 而產(chǎn)生的力叫作彈力。常見的彈力有支持力、壓力、拉力等 兩個相互接觸的物體,當它們相對滑動時,在接觸面會產(chǎn)生一種④ 相對運動的力,這種力叫作滑動摩擦力
大小 物體所受的重力跟它的質(zhì)量成⑤ 與彈性形變量成正比。(通過二力平衡判斷) 壓力越大,滑動摩擦力越⑥ ;接觸面越粗糙,滑動摩擦力越⑦ 。(通過二力平衡判斷)
方向 總是⑧ (應(yīng)用:重垂線、水平儀等) 注:地球上不同地方重力的方向是不同的 彈力的方向與物體形變的方向⑨ ,指向⑩ 滑動摩擦力的方向與物體相對運動的方向
作用點 重心 受力物體的接觸面上 受力物體的接觸面上
1.重力大小的計算
(1)施力物體:地球。受力物體:地球附近的物體。
(2)G=mg(G表示重力,單位是N;m表示質(zhì)量,單位是kg;g表示重力與質(zhì)量的比值,單位是N/kg。其中,比值g=9.8 N/kg,粗略計算時,g可以取10 N/kg)
2.滑動摩擦力
(1)摩擦的分類:滑動摩擦、靜摩擦、滾動摩擦。
(2)滑動摩擦力的測量和探究滑動摩擦力的影響因素(見“實驗探究”)。
(3)增大和減小摩擦的方法:
方法 舉例
增大 摩擦 (1)增大壓力 剎車時用力捏車閘
(2)增大接觸面的① 鞋底凹凸不平的花紋、防滑腳墊、防滑鏈、瓶蓋上的豎紋
減小 摩擦 (1)減小② 在單杠上做回環(huán)動作時,手握單杠不能握得太緊
(2)減小接觸面的③ 冰壺運動中刷冰、滑冰鞋底刀口做得光滑
(3)變滑動摩擦為滾動摩擦 行李箱的輪子、滾動軸承、移動重物時墊滾木
(4)使接觸面分離 加潤滑油、磁懸浮列車、氣墊船
【答案】考點2:①地球吸引　②G?、蹚椥孕巫儭、茏璧K?、菡?br/>⑥大　⑦大?、嘭Q直向下?、嵯喾础、馐芰ξ矬w　相反
2.(3)①粗糙程度　②壓力　③粗糙程度
考點3 力的測量和彈簧測力計的使用
工作原理 使用前 使用時
在彈性限度內(nèi),彈簧的伸長量與彈簧受到的拉力成① 看 看清它的② 和③ 測力時 使彈簧的伸長方向與所測拉力方向⑤ ,避免彈簧與外殼發(fā)生摩擦。加在彈簧測力計上的力不允許超過它的⑥
校 檢查彈簧測力計的指針是否指在④ 上,如果不在,應(yīng)該把指針調(diào)節(jié)到零刻度線上
拉 輕輕拉動掛鉤幾次,防止彈簧被外殼卡住 讀數(shù)時 視線要正對刻度線,其示數(shù)=整刻度值+后面的小格數(shù)×分度值
【答案】考點3:①正比
②量程?、鄯侄戎怠、芰憧潭染€　⑤相同?、蘖砍?br/>教材深挖
圖說物理
教材圖片 考查內(nèi)容 教材圖片 考查內(nèi)容
如圖所示,分別在A、B、C點處用力推門,可以感受到在① 點用力容易把門推開。這說明力的作用效果與力的② 有關(guān) 建筑工人在砌墻時常常利用鉛垂線來確定豎直方向,這是利用⑩ 的特點;當鉛錘靜止時,它受到的重力與拉力是一對
坐在船中的人用手推另一艘船時,自己坐的船也會后退,說明力的作用是③ ,同時說明了力可以改變物體的運動狀態(tài)。力的另外一種作用效果是可以使物體發(fā)生④ 圖為冬奧會上中國運動員參加冰壺比賽的情景,一名隊員將冰壺擲出后,另外兩名隊員用冰刷刷冰面。目的是 冰壺與冰面之間的摩擦, 冰壺滑行的距離。(均選填“增大”或“減小”)
撐竿在運動員壓力的作用下,形狀發(fā)生了改變,說明⑤ ;壓彎的撐竿發(fā)生了彈性形變,具有⑥ ;運動員越過橫桿時,撐竿的⑦ 能轉(zhuǎn)化為運動員的⑧ 能;運動員撐竿起跳的過程中,相對于地面是⑨ 的 自行車車輪有凹凸不平的花紋,可以 摩擦;自行車剎車時用力捏閘,是通過 的方法來增大摩擦的
【答案】①A　②作用點　③相互的?、苄巫儭、萘梢愿淖兾矬w的形狀　⑥彈性勢能?、邚椥詣荨、鄤印、徇\動?、庵亓Φ姆较蚩偸秦Q直向下　平衡力　減小　增大　增大　增大壓力
核心突破
一、物體受力分析的方法
方法歸納
例題1 如圖所示,一個木塊在光滑水平面上以v0的速度向右運動,最終木塊沖上粗糙斜面靜止在A點,畫出木塊在A點所受力的示意圖。
思維破冰　先分析木塊靜止在斜面上時受到的各力,再按力的示意圖要求畫圖。
變式訓練
變題型 如圖所示,物體沿斜面勻速下滑,請畫出物體所受重力G、支持力F及滑動摩擦力f的示意圖(O為物體的重心)。
變情境 在圖中畫出小球受力的示意圖。
二、摩擦力大小和方向的確定
方法歸納
例題2 如圖所示,水平面上有一重20 N的長方體A,其各個面的粗糙程度均相同。用大小為8 N的水平力F向右推動長方體A,但沒有推動,則:
(1)此時長方體A受到的摩擦力為 N,方向為 ;若用10 N的力水平向右推動長方體A時,長方體A恰好做勻速直線運動,此時長方體A受到的摩擦力為 N,方向為 。
(2)當用15 N的力水平向右推長方體A,長方體A的運動狀態(tài)是 ,此過程中長方體A受到的摩擦力為 N,方向為 。
變式訓練
變設(shè)問 如圖所示,重為20 N的物體A在大小為30 N的水平向右的推力作用下處于靜止狀態(tài),此時物
體A受到的摩擦力為 N,方向為 ;改變推力的大小為22 N,物體A勻速下降,此時物體A受到的摩擦力為 N,方向為 。
變情境 如圖甲所示,小明用水平推力F把物體向前推動,此過程中,推力F和木塊前進的速度v的大小隨時間t的變化情況分別如圖乙、丙所示。則物體在0~1 s內(nèi)摩擦力大小為 N;2 s時摩擦力大小為 N;4 s時摩擦力大小為 N。
【答案】例1　如圖所示:
變題型　如圖所示:
變情境　如圖所示:
例2　(1)8　水平向左　10　水平向左
(2)加速運動　10　水平向左
變設(shè)問　20　豎直向上　20　豎直向上
變情境　100　200　200
【實驗探究】
實驗導航
實驗　探究影響滑動摩擦力大小的因素
【實驗裝置】
如圖所示:
【實驗步驟】
1.用彈簧測力計勻速拉動木塊,使它沿水平長木板滑動,從而測出木塊與長木板之間的滑動摩擦力。
2.改變放在木塊上的砝碼數(shù)量,從而改變木塊對長木板的壓力,測出此種情況下的滑動摩擦力。
3.換用材料相同但表面粗糙程度不同的長木板,保持木塊上的砝碼數(shù)量不變,測出此種情況下的滑動摩擦力。
【實驗結(jié)論】
滑動摩擦力的大小跟接觸面所受的壓力有關(guān),接觸面受到的壓力越大,滑動摩擦力越大;滑動摩擦力的大小還跟接觸面的粗糙程度有關(guān),接觸面越粗糙,滑動摩擦力越大。
實驗?zāi)割}串考點
在“探究影響滑動摩擦力大小的因素”實驗中,同學們進行了如下猜想。
猜想一:滑動摩擦力的大小與接觸面的面積有關(guān)。
猜想二:滑動摩擦力的大小與接觸面所受的壓力大小有關(guān)。
猜想三:滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)。
☆設(shè)計并進行實驗
(1)如圖甲所示,將木塊平放在水平長木板上,用彈簧測力計水平拉著木塊做 運動,根據(jù) 原理可知,此時彈簧測力計的示數(shù)等于木塊受到的摩擦力大小。
(2)接著繼續(xù)進行圖乙、丙實驗,在圖丙的木塊上加放砝碼是為了 。讀出彈簧測力計的示數(shù)并記錄在下表中,其中圖甲的彈簧測力計的示數(shù)如圖所示,為 N。
次數(shù) 1 2 3
接觸面 木板表面 毛巾表面 毛巾表面
壓力/N 2.0 2.0 2.5
彈簧測力計示數(shù)/N 3.6 4.5
☆分析論證
(3)為了驗證猜想二,應(yīng)比較實驗次數(shù) 2、3 的兩次數(shù)據(jù),分析實驗數(shù)據(jù)可知,在其他條件相同的情況下,壓力越大,物體所受的滑動摩擦力越 。
(4)對比實驗次數(shù) 兩次的數(shù)據(jù),可以驗證猜想三,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可得出結(jié)論:在其他條件相同的情況下, 。
(5)實驗時有同學發(fā)現(xiàn)很難操作。于是他又設(shè)計了如圖丁所示的實驗裝置,該裝置的優(yōu)點是 。
☆評估
(6)在使用彈簧測力計測量滑動摩擦力時,應(yīng)將彈簧測力計 (選填“水平”或“豎直”)放置,調(diào)整指針到零刻度線。
(7)在利用圖甲探究猜想一時,有如下兩種方案,你認為合理的是 。
A.將木塊沿豎直方向切去一半,進行實驗后與第1次實驗數(shù)據(jù)進行比較
B.僅將木塊由平放改為側(cè)放,進行實驗后與第1次實驗數(shù)據(jù)進行比較
拓展設(shè)問
(8)圖甲裝置中,若實驗時增大木塊滑動的速度,則其受到的滑動摩擦力大小將 (選填“變大”、“變小”或“不變”)。
【答案】(1)勻速直線　二力平衡　(2)增大壓力　2.4　(3)大　(4)1、2　接觸面越粗糙,滑動摩擦力越大　(5)不需要長木板做勻速直線運動　(6)水平　(7)B　(8)不變
【真題精粹】
命題點1 力的作用效果(10年5考)
1.(2021·河北節(jié)選)如圖所示,這是撐竿跳高的圖片。運用關(guān)于撐竿跳高運動涉及的物理知識,回答下列問題。
(1)問題:運動員對竿的力的作用效果是什么
回答: 。
2.(2017·河北)用厚玻璃瓶、帶有細玻璃管的橡膠塞、容器和水,來證明玻璃瓶可發(fā)生微小形變。
器材的安裝: 。
操作的方法: 。
發(fā)生的現(xiàn)象: 。
玻璃瓶發(fā)生微小形變的原因: 。
真題變式　　太陽風是太陽發(fā)出的高速帶電粒子流,這些粒子以每小時150萬到300萬千米的速度闖入太空,部分帶電粒子通過地球附近磁場時,其運動軌跡如圖所示,此過程中地球磁場對太陽風的力改變了帶電粒子的　　　;同時地球的磁場也被壓縮了,說明太陽風和地球磁場之間力的作用是　　　　。若太陽和地球間的距離按1.5×108 km來計算,風暴產(chǎn)生的粒子最快　　　　h后到達地球。
命題點2 重力(10年5考)
3.(2021·河北)斧子的斧頭變松了,人們常用撞擊斧柄下端的方法使斧頭緊套在斧柄上(如圖所示),請在圖中畫出斧頭所受重力的示意圖。
4.(2019·河北)形狀規(guī)則、質(zhì)量分布均勻的物體,它的重心在它的 上。如圖所示,這是質(zhì)量分布均勻但形狀不規(guī)則且?guī)в行】椎谋∧景?請用細棉線、刻度尺、筆和鐵架臺來確定它的重心。
(1)操作方法: 　 ;
(2)判斷方法: 即為薄木板的重心。
(3)實驗中沒有利用到的物理知識是 (填寫序號)。
①二力平衡的條件
②重力的方向是豎直向下的
③重力的大小跟物體質(zhì)量成正比
命題點3 彈力和彈簧測力計(10年3考)
5.(2016·河北)如圖所示,將一木塊放在彈簧上,用手壓木塊,彈簧被壓縮;松開手,木塊豎直向上飛起直到最高點。下列說法正確的是 ( )
A.手壓木塊時,手對木塊的壓力與彈簧對木塊的支持力是一對平衡力
B.彈簧恢復原狀過程中,彈性勢能不變
C.木塊在沒有離開彈簧前,所受彈力方向豎直向下
D.木塊到達最高點時,只受到重力作用
6.(2015·河北)小明利用彈簧測力計測量石塊的密度。(ρ水=1.0 g/cm3,g取10 N/kg)
(1)用細線將石塊掛在彈簧測力計上,彈簧測力計的示數(shù)如圖甲所示,石塊重 N。
(2)將石塊浸沒在水中,彈簧測力計的示數(shù)如圖乙所示,石塊受到的浮力F浮= N。
命題點4 摩擦力(10年9考)
7.(河北真題組合)下列關(guān)于摩擦力的說法不正確的是 ( )
A.(2020)體操運動員在手上涂防滑粉增大摩擦力
B.(2018)靜止的物體可能受到摩擦力的作用
C.(2016)給門合頁的軸上加潤滑劑減小摩擦
D.(2013)相互接觸的物體發(fā)生相對運動時,一定會產(chǎn)生摩擦力
8.(2022·河北)小明在做“研究影響摩擦力大小的因素”實驗時,利用一套器材依次完成如圖所示的實驗,其中圖甲、乙中長木板正面朝上,圖丙中長木板反面朝上,長木板的反面比正面粗糙。
(1)小明提出如下猜想:①滑動摩擦力的大小與接觸面所受的壓力大小有關(guān);②滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)。如果小明要驗證猜想①,他應(yīng)該選擇 兩圖所示的實驗來操作;如果小明要驗證猜想②,他應(yīng)該選擇 兩圖所示的實驗來操作。
(2)實驗中,小明用彈簧測力計水平拉動木塊,使它沿水平長木板做勻速直線運動,此時彈簧測力計對木塊的拉力與木塊受到的滑動摩擦力大小相等,這是利用了 的知識。
(3)小明分別對猜想①②進行了實驗驗證。在圖甲、丙實驗中彈簧測力計的示數(shù)分別為0.8 N、1.2 N,在圖乙實驗中,彈簧測力計的示數(shù)如圖丁所示,示數(shù)為 N。
小明多次實驗后得出結(jié)論:接觸面所受的壓力越大,滑動摩擦力越大;接觸面越粗糙,滑動摩擦力越大。
(4)許多情況下摩擦是有用的,人們常常設(shè)法增大它。請寫出一個通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦的實例: 。
(5)實驗后,小明和同學們對實驗中存在的問題進行了交流,改進了實驗方案,設(shè)計了如圖戊所示的實驗裝置:將彈簧測力計固定不動、木塊掛在彈簧測力計的掛鉤上,不拉木塊,改為使長木板與木塊相對運動。再次驗證了猜想①②得出相同結(jié)論。針對實驗改進,同學們提出了以下觀點,其中不正確的是 (選填序號)。
A.改進后,拉動長木板時不必保持勻速運動,更易于操作
B.改進后,測力計示數(shù)較穩(wěn)定,容易讀出正確的數(shù)值
C.改進后,木塊穩(wěn)定時受到的滑動摩擦力小于彈簧測力計對木塊的拉力
【答案】1.(1)改變了撐竿的形狀
2.厚玻璃瓶內(nèi)盛滿水,瓶口用帶有細玻璃管的橡膠塞塞緊　用手擠壓瓶壁,觀察細玻璃管中水柱的變化　細玻璃管內(nèi)水柱上升　力可以改變物體的形狀
真題變式　運動狀態(tài)　相互的　50
3.如圖所示:
4.幾何中心　(1)①用細棉線系住小孔,將不規(guī)則的薄木板懸掛起來,當木板靜止時,用筆和刻度尺在木板上畫出重力的作用線AB?、诶猛瑯拥姆椒ㄔ佼嫵隽硪粭l重力作用線CD　(2)AB、CD的交點　(3)③
5.D　
6.(1)4.8　(2)2
7.D
8.(1)甲、乙　乙、丙　(2)二力平衡　(3)1.0　(4)鞋底的花紋　(5)C
2

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